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表面电流分布可视化研究

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目 录
关键字:
1. 摘要.............................................................................................................................1
2. 研究意义.....................................................................................................................1
3. 技术路线.....................................................................................................................1
4. 操作步骤.....................................................................................................................1
4.1. 新建工程...........................................................................................................1
4.2. 设置求解类型...................................................................................................2
4.3. 设置默认的长度单位.......................................................................................2
4.4. 创建介质基片...................................................................................................2
4.5. 创建空气盒子...................................................................................................4
4.6. 创建带状线.......................................................................................................5
4.7. 设置边界...........................................................................................................5
4.8. 设置激励端口...................................................................................................6
4.9. 求解设置 Setup.................................................................................................8
4.10. 设计检查与仿真.............................................................................................9
4.11. 表面电流可视化结果.....................................................................................9
5. 本章小结...................................................................................................................12

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1. 摘要
本文主要利用电磁场可视化技术对传输线的表面电流分布进行可视化研究,通过
运用电磁场环境仿真软件 ANSYS HFSS 17.1,对一种比较简单的传输线带状线进行建
模仿真,得到带状传输线的电磁场分布的可视化结果,直观的展示出集成传输线的电
磁场分布规律及其导行波传播特性。
2. 研究意义
表面电流分布的可视化研究是科学可视化在电磁场方面的一个重要应用,各种电
磁场与电磁波现象都具有复杂的空间分布,但是电磁场与电磁波又具有不可见和不可
触摸的特性,这使得学生对电磁问题以及实验现象的理解有很大的困难。仿真软件的
可视化展示,可以理解为处理计算或数据的一种方法,它用图像,图形来描述一种物
理现象,使抽象的不可见的现象变得直观可见。使读者对传输线的整个电磁环境得到
整体、形象、直观的感受,并从中得到大量有用的信息。
3. 技术路线
借助电磁仿真软件 ANSYS HFSS 17.1,其强大的图形处理能力能将电磁场在空间
的分布直观的进行描绘,可以对复杂传输线的场分布进行视觉再现。本课题就是利用
ANSYS 软件对传输线进行建模分析,仿真出它们的表面电流分布结果。
4. 操作步骤
4.1. 新建工程
打开 ANSYS 仿真软件,单击 或者【Project】>【Insert HFSS Design】。并点击
或者【File】>【Save As…】保存文件,注意文件名和保存路径不能出现中文。
4.2. 设置求解类型
将文件保存之后,设置工程的求解类型,点击主菜单栏【HFSS】>【Solution
Type】,打开如图所示 Solution Type 对话框,选择 Modal 按钮,然后单击 OK 按钮,完
成设置。

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4.3. 设置默认的长度单位
选择主菜单栏【Modeler】>【Units】,打开如图所示的 Set Model Units 对话框,
Select Units 项选择 mm,然后单击 OK 按钮,结束设置。
4.4. 创建介质基片
创建一个长方体模型来表示介质板,材质选用 FR4。从主菜单栏选择【Draw】>
【Box】命令,或者直接单击工具栏的 按钮,进入创建长方体模型的状态,在三维
模型窗口创建任意大小的长方体,介质基片的参数如图所示:

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在 Attribute 的 Material 栏按图中所示打开如图对话框,在 search by name 中输入
FR4,选择 FR4,点击确定,将透明度设置为 0.8,单击【确定】,完成介质板的创建。